(57)【要約】【課題】機能性ないしは利便性の面で改良された個人用空調機器を提案すること。【解決手段】空調のために冷凍される摂取可能の貯蔵媒質８を内包または収容する、脱着可能の注入口（１５）付き潜熱貯蔵器７のための容器６を備え、容器６は、潜熱貯蔵器７に沿って通過し、そのとき熱交換をおこなう空気のための吸気孔１０、および冷却された空気を放出するための排気口１２、ならびに個人用空調装置の自給自足的運転のための空気給送のための、容器側に設けられるエネルギ供給装置２４により駆動されうる送風機１１を備え、さらに冷凍された、摂取可能の、飲料液体として使われる貯蔵媒質を使用者が取り出すための、少なくとも一つの液体取り出し管１４が設けられている。【選択図】図２
2005061821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調のために冷凍される摂取可能の貯蔵媒質（８）を内包または収容する、脱着可能の注入口（１５）付き潜熱貯蔵器（７）のための容器（６）を備え、
容器（６）は、潜熱貯蔵器（７）に沿って通過し、そのとき熱交換をおこなう空気のための吸気孔（１０）、および冷却された空気を放出するための排気口（１２）、ならびに個人用空調装置の自給自足的運転のための空気給送のための、容器側に設けられるエネルギ供給装置（２４）により駆動されうる送風機（１１）を備え、さらに
冷凍された、摂取可能の、飲料液体として使われる貯蔵媒質を使用者が取り出すための、少なくとも一つの液体取り出し管（１４）が設けられている
個人の身体に装着できる携帯式個人用空調装置。
【請求項２】
請求項１に掲げる個人用空調装置において、容器（６）は背負いベルト（４）を備えるリュックサック（２）またはショルダーバックまたは腰ベルトポシェットの中に装着されることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３】
請求項１または２に掲げる個人用空調装置において、潜熱貯蔵器（７）に一つの液体溜り（１７）を設け、または潜熱貯蔵器に溶解した貯蔵媒質の少なくとも一部が集まるような器官を別に設け、さらにその器官に液体取り出し管（１４）を設けることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項４】
請求項３に掲げる個人用空調装置において、装着される液体溜り（１７）は、弁（１６）を介して潜熱貯蔵器（７）と連結されることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項５】
請求項３に掲げる個人用空調装置において、液体溜りは一つまたは複数のドレン孔を介して冷凍貯蔵媒質を含む貯留部分と連結されていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項６】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、潜熱貯蔵器（７）、場合によってはその潜熱貯蔵器に装着される別体の液体溜り（１７）は剛強なケースまたは柔軟なケースを備えることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項７】
請求項６に掲げる個人用空調装置において、剛強な潜熱貯蔵器（７）はポシェット状またはボトル状の構造であり、柔軟な潜熱貯蔵器（７）はチューブ状または袋状の構造であることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項８】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、潜熱貯蔵器（７）の吸気孔（１０）に近い領域を排気口（１２）に近い領域よりも幅広く、または分厚くとるか、あるいはその両方であることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項９】
請求項８に掲げる個人用空調装置において、潜熱貯蔵器は基本的に三角形または水滴形を有することを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１０】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、容器（６）の形状は基本的に潜熱貯蔵器（７）の形状、少なくとも冷凍された状態での潜熱貯蔵器の形状に適合していることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１１】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、容器（６）は剛強にまたは柔軟にまたは弾力的であることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１２】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、潜熱貯蔵器（７）を好ましくは全面的に囲む空気間隙を創造するための手段が容器側または貯蔵器側またはそれらの双方に設けられることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１３】
請求項１２に掲げる個人用空調装置において、その手段が容器（６）と潜熱貯蔵器（７）とを互いに隔てる一つまたは複数のスペーサー（１８）として形成されていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１４】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、潜熱貯蔵器（７）または別体の液体溜り（１７）には、好ましくは脱着可能に取り付けられる柔軟な液体取り出し管（１４）ないしは閉じることができる飲み口または放出口ないしは排出弁が液体取り出し装具として設けられていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１５】
請求項１４に掲げる個人用空調装置において、液体取り出し管（１４）には閉じキャップ装マウスピース（２９）が設けられることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１６】
請求項３から１５までの一つに掲げる個人用空調装置において、別体の、取り出し可能の液体溜り（１７）は液体取り出し管（１４）を経て取り出すことができる摂取可能の液体を注入するための注入口を有することを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１７】
請求項３から１６までの一つに掲げる個人用空調装置において、潜熱貯蔵器または別体の液体溜り（１７）に、または液体取り出し管に直接連結されている、または連結可能である、さらに別の、摂取可能の液体が注入されている、または注入可能である、取り出し可能の貯蔵器（２５）が設けられることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１８】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、冷却された空気と混合されるまだ冷却されていない空気のための、さらに別の一つの吸気孔（２１）が設けられることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項１９】
請求項１８に掲げる個人用空調装置において、吸気孔（２１）の後ろに設けられる空気導入管は共通の排気口（１２）の前で容器内に開口していることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２０】
請求項１８または１９に掲げる個人用空調装置において、さらに別の吸気孔（２１）に好ましくはフラップ状の調節要素（２２）が配設されており、この調節要素により未冷却空気のための導入路の開度を変化させることができることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２１】
請求項２０に掲げる個人用空調装置において、未冷却空気の導入路と冷却空気の排出路との開度を同時平行で変化させることができるように調節要素（２２）が設けられることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１に掲げる個人用空調装置において、調節要素（２２）は手動または自動で、特に内蔵のエネルギ供給装置（２４）またはコントロール装置（２３）を介して電気的に制御しつつ調節することができることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２３】
請求項１８から２２までの一つに掲げる個人用空調装置において、未冷却空気は冷却された空気を送る送風機（１１）によって吸入され、給送されることが可能であること、未冷却空気の吸入および給送には少なくとももう一つ別の送風機（２６）が設けられていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２４】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、使用者に向かって吹きつけられる、場合によっては混合された空気の調節のための、使用者により操作できるサーモスタット（３２）が設けられることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２５】
請求項２４に掲げる個人用空調装置において、一つまたは複数の送風機（１１、２６）の回転数、使用者に向けて吹きつけられる空気の温度、そして場合によっては、調節要素（２２）の位置を把握するために一つまたは複数のセンサが設けられていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２６】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、送風機または複数の送風機（１１、２６）の回転数は使用者により変化させることができることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２７】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、エネルギ供給装置（２４）として蓄電池（３８）、バッテリー、燃料電池または太陽電池（３７）が設けられていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２８】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、内蔵されるエネルギ供給装置（２４）の充電状態表示器（３９）が設けられていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項２９】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、潜熱貯蔵器の充電状態を把握するための手段およびその充電状態表示器（４０）が設けられていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３０】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、容器の排気口にチューブ状の空気管（１３）が連結されているか、または連結可能であり、この空気管を通じて空調装置を背負う使用者に空気が吹きつけられることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３１】
請求項３０に掲げる個人用空調機器において、空気管（１３）は多くの個所から使用者に向かって空気が吹きつけられるように一本または多数の分岐を有することを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３２】
請求項３０に掲げる個人用空調機器において、空気管（１３）には、変形加工できる材料、場合によっては皮膚にやさしい材料を用いてつくられた、複数の排出ノズルを備える空気吹き出し部分が好ましくは脱着可能に設けられていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３３】
請求項３２に掲げる個人用空調機器において、空気吹き出し部分は基本的には皿状または半分の皿の形状にて形成し、複数の排出ノズルはさまざまな方向を向いていることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３４】
請求項１から３３までの一つに掲げる個人用空調装置において、容器の排気口に、使用者が着用できる衣服に一体化されて設けられている排出孔に空気を導いている空気管を連結するための連結器具を配置することを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３５】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、吸気孔および排気口（１０、１２、２１）は使用しないときは閉じておくことができることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３６】
前項までに掲げた請求項の一つによる個人用空調機器において、場合によっては容器に取り出し可能に設けられるか、または挿入可能である潜熱貯蔵器が設けられ、これに温熱貯蔵媒質が注入された状態で、送風機のはたらきにより空気が潜熱貯蔵器に沿って通過するときに熱交換がおこなわれる結果、空気が温められることが可能となることを特徴とする個人用空調装置。
【請求項３７】
請求項３６に掲げる個人用空調機器において、その媒質材料はワックス状を呈し、好ましくは真珠形または球形であることを特徴とする個人用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の身体に装着できる携帯式個人用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者が背負うことができる、標題のような個人用空調装置は特許文献１において公知である。その空調装置はリュックサック器具として構成されており、例えば、氷などの冷却された物質を入れるための、絶縁された、大容積の基本ケースから成る。そのケース内に複数の冷却管が配設され、そしてケース内の密閉された一区画には周辺空気を吸い込む送風機が設けられ、さらに送風機の器官によって空気が放出される。冷却管は冷却媒質と接触するので熱交換が起こり、冷却管内を送られる空気は冷却される。冷却管は使用者の頚の一部に巻きついている、襟飾りの形態の散気筒に口を開いていて、散気筒から冷却された空気が吹き出すという構造である。
【０００３】
この携帯式リュックサック空調機器は利用者が比較的容易に持ち運びでき、レジャーやスポーツにおいて、またはその他の機会、例えば、利用者が高い周辺温度で活動する職場において涼をとることを可能にしてくれる。しかしながら、この空調機器の使用目的は個人用の空調だけに限定されている。この機器の携帯者、例えば、スポーツマン、ハイカーまたは職業人はその活動のあいだ往々にして他の欲求、特に激しく汗をかいたときは、とりわけ喉の渇きをもつものである。使用者の通常の身体状況は冷却により若干快適になりうるので、この渇きを癒したい欲求は冷却によりやや緩和されるとはいうものの、その強い渇きは簡単には満たされることはできない。
【特許文献１】ＵＳ６，４２７，４７６Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、機能性ないしは利便性の面で改良された個人用空調機器を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、
空調のために冷凍される摂取可能の貯蔵媒質を内包または収容する、脱着可能の注入口付き潜熱貯蔵器のための容器を備え、
その容器は、潜熱貯蔵器に沿って通過し、そのとき熱交換をおこなう空気のための吸気孔、および冷却された空気を放出するための排気口、ならびに個人用空調装置の自給自足的運転のための空気給送のための、容器側に設けられるエネルギ供給装置により駆動されうる送風機を備え、
冷凍された、摂取可能の、飲料液体として使われる貯蔵媒質を使用者が取り出すための、少なくとも一つの液体取り出し管が設けられている、
使用者の身体に装着できる携帯式個人用空調装置を提案する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の主眼である、冷却装置および同時に飲料ボトルとしての個人用空調装置の使用に加えて、この空調装置を必要に応じて使用者の暖房のためにも使うという多機能的な利用の可能性を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、特に優れた特徴として、装置側に設けられる容器から取り出すことができる潜熱貯蔵器の一つを使用することを提案する。この潜熱貯蔵器には摂取可能な種類の貯蔵媒質が冷凍された状態で注入されている。この潜熱貯蔵器は空調装置の利用者が貯蔵媒質を凍った状態に変えたのち容器に入れられる。いま使用者が活動をおこなった結果、身体が冷却を欲求すると、容器側に設けられる送風機を起動すると、送風機は個人用空調機器の外部から周辺空気を吸入し、その空気を密閉されている潜熱貯蔵器に沿って導き、それによって熱交換が起こさせる結果、空気は冷やされ、その空気は冷却空気となって使用者に吹き付けられる結果、身体の冷却がおこなわれるのである。この過程のあいだ、上記のように熱交換がおこなわれるのであるが、その結果、凍った貯蔵媒質はゆっくりと溶解してゆく。そうしているうちに、使用者が身体活動の結果、咽の渇きをもよおせば、空気冷却の目的にはそれ自体にはもはや無用の存在となっている解けた貯蔵媒質、それも前記のように摂取可能な貯蔵媒質を液体取り出し管から取り出し、飲料液体として摂取するという非常に優れた可能性が創造される。貯蔵媒質としては、純粋の水またはスポーツドリンク、ジュースなどのような水をベースとする、あらゆる飲料が考えられる。すなわち、摂取可能であり、冷凍可能な貯蔵媒質であればなんでも使うことができる。
【０００８】
本発明の空調装置は、一方において人に涼をとらせて満足させ、他方において、使用者がいつでも貯蔵媒質の解けた部分を汲み出すことができるので、いつでも使える飲料ボトルとしての役目を果たすという好ましい多機能性を有する。従って、長い期間にわたり使用者は飲料ボトルを携帯できることになるのであるが、飲料ボトルのサイズは結局、潜熱貯蔵器の容量によって決まる。摂取可能の分量の液体がどのくらいの時間でつくられるのかは溶解プロセスがどのくらいの時間で進むかにかかっている。これはひとえに熱交換、すなわち空気冷却がどの程度活発におこなわれるかどうかに左右されるし、熱交換が、したがってまた溶解プロセスが進行する潜熱貯蔵器の表面の大きさに左右される。いずれにしても、十分な冷却の可能性と飲料供給が同一の装置から提供されるとなれば、使用者にとってこれはたいへん快適で、便利な装置であると感じられる。
【０００９】
貯蔵媒質が余りに速く解けてしまわないように、または潜熱貯蔵器への周辺空気の不規則な流れ方によって溶解プロセスが惹き起こされることを防ぐために、潜熱貯蔵器を収めている容器はその周りに適切な絶縁層を備えているが、この個人用空調装置を簡単な方法で運ぶことができるように、容器は吊りベルトが着いたリュックサックに格納されるか、あるいはまたショルダーバックや腰ベルトポシェットに収めることもできる。しかし、個人用空調装置の形状は、運搬が容易にさえできれば、どのような外見であってもよい。形状はどうあっても、この個人用空調装置の外側には適切な連絡管を介して容器の孔と連結される対応の孔が設けられ、そこから送風機により周辺空気が吸入され、冷却された空気が外に放出されることができる。
【００１０】
本発明の考えをさらに展開し、潜熱貯蔵器に一つの液体溜りを設け、または潜熱貯蔵器に溶解した貯蔵媒質の少なくとも一部が集まるような器官を別に設け、さらにその器官に液体取り出し管を設けることこともできる。溶解した貯蔵媒質は時間の経過に伴い液体溜りに溜まるが、液体取り出しは頻繁におこなわれ、したがって液体溜りはかなり頻繁に空になるので、この液体溜りを溶解した貯蔵媒質の全部を収容できるほどの大きい容量にする必要はない。しかし、液体溜りが一杯になっていれば、溶解した液体はそのまま潜熱貯蔵器または冷凍貯蔵媒質を収めている保存部分に残っていて待機し、液体溜りが空になってからはじめて液体溜りに流れ込んでくる。
【００１１】
なお、装着される液体溜りは、場合によっては利用者が手で開くことができる弁を介して潜熱貯蔵器と連結することができる。この別体の、特に優れた構造として容器の外に設けられる液体溜りは、潜熱貯蔵器に着脱できるように連結されているという優れた構造である。この構造は、潜熱貯蔵器と液体溜りとを別々に取り出して、洗浄することを可能にし、また同時に、便利なことに、適切な冷凍機器（冷凍冷蔵庫など）でおこなえる貯蔵媒質の再凍結のために潜熱貯蔵器だけを取り出すことを可能にしている。
【００１２】
リュックサック、ポシェットまたは空調装置のどこかに、別体の液体溜りを設けることができるが、その代替案として、液体溜りを潜熱貯蔵器の内部構成部分とし、一つまたは複数のドレン孔を介して冷凍貯蔵媒質を含む貯留部分と連結することができる。このことは、溶解した液体が冷凍貯蔵媒質を収めている貯蔵器区間から継続的に引き出され、それによって貯蔵器壁面に対する溶解した貯蔵媒質の熱伝達絶縁が妨げられるという利点をもたらす。というのは、貯蔵媒質の熱伝達絶縁は、発生する溶解液体によって促され、流通する空気への冷熱伝達を妨げるからである。
【００１３】
潜熱貯蔵器自体、そして場合によっては潜熱貯蔵器に装着される別体の液体溜りは剛強なケースまたは柔軟なケースを備えることができる。特に、柔軟なケースを使用する方が利点がある。というのは、それによって、潜熱貯蔵器の外側の壁面が継続的に溶解してゆき、それにともない形を変えてゆく貯蔵媒質の形状に追従し、その結果、貯蔵器壁面は常になお冷凍している貯蔵媒質に密着し、その結果、最適の冷気交換が可能になるからである。これにより、冷却効率を向上させることができる。なぜなら、上記の絶縁溶解液層は連続的な吸い出しによりもはや存在せず、貯蔵器壁面は冷凍貯蔵媒質の形状に限りなく適合しうるからである。なお、剛強な潜熱貯蔵器は、例えば、ポシェット状またはボトル状の構造にすることができ、柔軟な潜熱貯蔵器はチューブ状または袋状の構造にすることができる。
【００１４】
当然のことであるが、吸気孔の領域における冷凍貯蔵媒質の溶解率は、周辺空気との温度差が高いため、排気口の領域におけるよりも高いので、本発明の一つの優れた構造として、潜熱貯蔵器の吸気孔に近い領域を排気口に近い領域よりも幅広くとることが提案される。この方法により、可能にして最大の氷結晶表面が全解凍期間にわたって維持されるように、さまざまな溶解特性が相殺されることが可能である。潜熱貯蔵器は基本的に三角形が理にかなっているが、もちろん水滴形または同様な形など他の形状も考えられうる。容器自体の形状は基本的に少なくとも冷凍状態の潜熱貯蔵器の形状に適合している。このようにすれば、冷凍された潜熱貯蔵器はまず第一に簡単に容器に入れ込むことができ、第二にそれによって、容器の内壁と潜熱貯蔵器の外壁とは形状的に互いに調和することになるので、それらの間には基本的に一定の空気流路が形成される。容器自体は剛強にしてもよいし、または柔軟に、従って弾力性をもたすこともできる。
【００１５】
十分な空気流を可能にするために、潜熱貯蔵器を好ましくは全面的に囲む空気間隙を創造するための手段が容器側または貯蔵器側またはそれらの双方に設けるという優れた、本発明の構造が提案される。これらの手段により、十分な空気量を給送できるような十分な流れ断面が生まれるように、容器と潜熱貯蔵器とが互いに十分に広く隔てられることが確実となる。実際には、特に潜熱貯蔵器ないしは容器の形成に柔軟な材料を使う場合には、潜熱貯蔵器を全面的に囲む空気間隙を実現することは必ずしも容易ではないのであるが、やはり常に十分な大きさの通気断面を実現しなければならない。そうした空気間隙を実現する手段として、例えば、容器と潜熱貯蔵器とを互いに隔てる一つまたは複数のスペーサーを設けることができる。それらの手段は、例えば、突起またはリブあるいは同類の機素として形成することができる。容器の十分に安定した実施例の場合、潜熱貯蔵器のケースを圧迫し、貯蔵器ケースが十分に柔軟なである限り、ケースをなるべく長く冷凍された貯蔵媒質に密着させるスプリング式スペーサーによる潜熱貯蔵器の一種のスプリングサスペンションを実現することも考えられうる。
【００１６】
溶解した貯蔵媒質の取り出しを簡単にできるようにするため、本発明により潜熱貯蔵器または別置きの液体溜りに好ましくは脱着可能に取り付けられる柔軟な液体取り出し管を設けることができる。この十分に長い管は、リュックサック状の空調装置の形態の場合であれば使用者の肩に掛けることができるので、常に頭の近くで手で掴むことができ、使用者は問題なく液体を吸うことができる。この場合、使用しないときには液体取り出し管を吊るしておくことができる適切な留め具を、例えば、背負いベルトの部分に設けることができる。これに代えて、またはこれに追加して、取り出し可能の潜熱貯蔵器に閉じることができる飲み口または放出口を設けることも考えられうる。しかし、この目的のためには潜熱貯蔵器を容器から取り出さなくてはならない。そのため、この飲み口または放出口は、例えば、ねじ蓋または同類の装具とすることができる。もちろん、そのような開口部を、液体の汲み出しのときにはやはり空調装置から取り出さなければならない別体の液体溜りにも設けることができる。この構造は特に潜熱貯蔵器と液体溜りとを弁で連結しているときには簡単に可能となる。その場合、この弁は溶解した液体が不意に流出することを防ぐために閉じるようにすることができる。さらにまた、この弁の代りに、またはこの弁に追加して、外部から操作できる排出弁を設けることができ、この排出弁を介して、例えば、リュックサックの外側に口を開いている排出管を開閉することができる。
【００１７】
本発明の考えの理に適った展開の一つは、別体の、取り出し可能の液体溜りは液体取り出し管を経て取り出すことができる摂取可能の液体を注入するための注入口を有することである。この実施例は、液体溜りをそのまま飲料ボトルとして使うことができるという特別の利点を有する。すなわち、装置を使う前に使用者は冷凍された潜熱貯蔵器と飲料を満たした液体溜りとを連結する。そうなると、もともと液体溜りには液体が入っているのであるから、使用者には最初からいわゆる飲料ボトルが提供されているわけであるので、貯蔵媒質が十分に解けるのを待つ必要はない。液体溜りは冷却時間が経過すれば繰り返し継続的に満たされ、引き続き飲料貯蔵器としての役目を果たしてゆく。
【００１８】
別体の液体溜りをあらかじめ仮注入されている飲料貯蔵器として使う代りに、本発明の別の一つの実施例として、さらに別の、摂取可能の液体が注入されている、または注入できる様態の取り外し可能の液体貯蔵器が設けられ、これが潜熱貯蔵器または別体の液体溜りに、または液体取り出し管に直接連結されているか、または連結可能である構造が提案される。そのようにすれば、空調装置の使用開始時においてすでに十分に入っている液体タンクを保有するために、追加の液体貯蔵器を、例えば、リュックサックに内蔵し、使用者は構造に応じてそれを液体溜りないしは潜熱貯蔵器に連結することができる。もちろんこの追加の液体貯留器は取り外し可能の、最初から注入できる液体溜りと連結して使うこともできる。
【００１９】
潜熱貯蔵器も十分な冷却能力をもっているので、潜熱貯蔵器により数ケルビンの注目すべき空気冷却が実現されうる。冷却は使用者のそれぞれの感覚で強すぎると判断されるときは、冷却された空気と混合される未だ冷却されていない空気を入れるためのさらに別の一つの吸気孔が本発明の好ましい構造が提案される。この構造では、その吸気孔の後ろに、容器に導かれる空気導入管が配置され、そして共通の吸気孔の前に開口している。この構造により、冷却された空気に暖かい周辺空気が混ぜられ、最終的に使用者に吹きつけられる空気が温度調節を受けることができるのである。
【００２０】
さらに優れた構造としては、未だ冷却されない空気のための導入路の開度が変化させる、特にフラップ状またはスライド弁状の調節要素が設けられることである。すなわち、使用者は手でまたは場合によっては自動的に内蔵の電子機器または制御装置を用いて制御をおこないながら開度を変化させ、それにより導入された未冷却の空気量を調節することができる。混合しようとするそれぞれの空気量を設定するために、未冷却空気の導入路と冷却空気の排出路との開度を同時平行で変化させることができるように調節要素を設けるならば特別に優れた構造となる。この調節要素の制御も手動または自動で、特に内蔵のエネルギ供給装置またはコントロール装置を介しておこなうことができる。
【００２１】
未冷却空気の吸い込みおよび給送にも、既に容器側に組込まれている送風機を使うことができるという優れた構造が提案される。それに代えて、未冷却空気の吸い込みおよび給送のために別の、少なくとも一つの送風機を設けることもできる。
【００２２】
既に述べたように、本発明の構造は使用者に向けて吹きつけられる空気の温度調節をおこなうことを可能にする。この温度調節を可能な限り使用者の快適性を目指しておこなうために、使用者に向かって吹きつけられる、場合によっては混合される空気の温度を設定するための、使用者が操作できるサーモスタットを配設するという優れた本発明の構造が提案される。すなわち、使用者は適切な装置により温度を設定することができるのであるが、その場合、その設定に応じてサーモスタットが自動的に空調モードを制御するのである。すなわち、一台または複数の送風機の回転数や調節要素の位置、従ってまた混合モードなどが制御される。そのために一つまたは複数の適切なセンサが設けられ、そのセンサを通じて空気（場合によっては混合空気）の温度が排気口において測定され、または送風機の回転数または調節フラップの位置が決定される。
【００２３】
さらにいずれの場合でも、一台の送風機または複数の送風機の回転数を使用者が変化させることができれば、すなわち、使用者がそうした方法でファンの強さを変化させることができれば優れた構造となる。送風機を高回転で作動させ、その結果、空気の吹き付けを激しくしたいときは、それなりの制御をおこなうことができなければならない。そのために、例えば、調節ボタンなどが適切な位置に設けられる。
【００２４】
エネルギ供給には、装置の外側に、ただし損傷を防ぐための保護を講じて設けられる蓄電池、バッテリーまたは燃料電池、さらには太陽電池をも設けることが考えられうる。さらに、内蔵のエネルギ供給装置の充電状態表示器を設けるならば優れた構造となる。もちろん上記のエネルギ供給装置を数台並べて、例えば、蓄電池や太陽電池を並列に配置し、蓄電池を太陽電池から充電できるようにすることも可能である。
【００２５】
内蔵のエネルギ供給装置のための充電状態表示器の他に、さらに潜熱貯蔵器の充電状態を把握するための手段およびその充電状態表示器を設けることも可能である。これらの手段は、例えば、未だ残っている冷凍貯蔵媒質の分量を把握し、そうした情報によってその分量が十分な冷却をおこなうにどのくらいの時間もつことができるかを算出するのである。この算出は、例えば、冷凍貯蔵媒質の重量や流出した溶解貯蔵媒質の分量を把握することによっておこなわれる。
【００２６】
冷却された空気を使用者に向かって吹きつけるにはさまざまな方法が考えられる。本発明は、容器の排気口にチューブ状の空気管を連結し、この空気管を通じて空調装置を背負う使用者に空気が吹きつけられる構造を提案する。空気管には多数の排出孔が付けられる形態であるが、それに代えて、多くの個所から使用者に向かって空気が吹きつけられるように一本または多数の分岐をもつ空気管も提案される。例えば、そうした空気管を使用者の衣服（襟、袖など）の設けられる孔に挿入することも考えられうる。それに代わる案としては、容器の排気口に、使用者が着用できる衣服に一体化されて設けられている排出孔に空気を導いている空気管を連結するための連結器具を配置することも可能である。すなわち、この構造では、一体化して設けられる空気管および排出孔を分散させて配置している特殊な機能衣服（例えば、シャツ、上着、ズボン、オーバーオール）に空調装置が組合せられるのである。
【００２７】
もし、空気管を普通の衣服の下にだけに通して使う場合、空気管には、変形加工できる材料、場合によっては皮膚にやさしい材料を用いてつくられた、複数の排出ノズルを備える空気吹き出し部分を好ましくは脱着可能に設け、この空気吹き出し部分は基本的には皿状または半分の皿の形状にて形成し、さまざまな方向を向いている排出ノズルを有するようにする。この、例えて言えば手の平のような空気吹き出し部分は、例えば、シャツの下に通し、この吹き出し部分が排出孔群のそれぞれの方向に向けて空気を振り撒くように、適切に固定される。
【００２８】
最後になったが、空調装置に、例えば、リュックサック側に設けられる吸気孔および排気口は適切なフラップなどにより装置を使用しないときは、ゴミが入らないように閉じておくことができるような構造が提案される。
【００２９】
最後に指摘したいことは、潜熱貯蔵器または、場合によっては、同様に容器に設けることができるもう一つ別の潜熱貯蔵器を冷熱貯蔵器としてではなく、温熱貯蔵器として使うこともできることである。このためには、潜熱貯蔵器に、または場合によっては別の一つの潜熱貯蔵器に温熱を貯蔵する媒質が注入される。この個人用空調装置の機能原理は、この装置が例えば非常に冷たい環境において使われるときは、必然的に逆になり、使用者に吹きつけられる空気を加熱する役目をもつ。温熱を貯蔵する媒質としては、例えば、潜熱貯蔵器に、例えば、真珠状または球状で注入されるワックス状材料を使うことができる。この熱貯蔵媒質は  -冷凍貯蔵媒質に似て-  やはり十分な熱貯蔵能力をもつが、これを使用すれば、かなりの長い時間にわたって空気加熱が起こりうる。もちろんこの場合では飲料オプションは欠ける。しかし、この構造は、本発明の主眼である、冷却装置および同時に飲料ボトルとしての個人用空調装置の使用に加えて、この空調装置を必要に応じて使用者の暖房のためにも使うという多機能的な利用の可能性を提供するものである。
【実施例】
【００３０】
本発明の利点、特徴、および詳細は以下に述べる実施例ならびに図面によって明らかになる。
【００３１】
図１は、冷却空気の生成にも、飲料液体の供給にも使える、本発明の空調装置１の原理説明図である。本発明による空調装置１はリュックサック状の背負いシャシ２を有する。この背負いシャシはリュックサック状の外郭３の形態を成している。この外郭は通常、一般に知られているリュックサックの場合のように、柔軟な、たいていは防水素材でつくられているが、しかしまた、もっと丈夫な素材を使ってランドセルのような形態にすることもできる。この装置は適切な背負いベルト４で背中に縛りつけることができる。
【００３２】
好ましくは絶縁材料から成っているか、あるいは十分な絶縁層５を備えているリュックサック状の柔軟なケースの内部に（図２参照）、容器６が設けられているが、この容器は内部に固定され、ケースの一部になっているか、あるいはまた、例えば、ファスナー、留め金などを開閉して出し入れできるようになっている。この容器６は形状がくずれない、安定したプラスチック材料で構成してもよいし、また材質自体が柔軟で、形状を変えることができ、その結果、ケースに合わせた形状にすることができる。
【００３３】
容器６の中には潜熱貯蔵器７が入っている。この潜熱貯蔵器は、空調装置１を背負う使用者Ｐが摂取できるような、すなわち、健康に良い冷凍貯蔵媒質８、例えば、冷凍された通常水またはその他の含水飲料、例えば、スポーツドリンクまたはジュースまたは同類のものを入れている。容器６も断熱材で構成することができるが、潜熱貯蔵器７のケース９は非常に優れた熱交換を可能にする材料、好ましくは非常に薄いプラスチックで構成されている。ケースの形状は頑丈し、すなわち、剛強にしてよいが、図１に示すような袋またはチューブのような柔軟なケースを使うことも考えられうる。
【００３４】
吸気孔１０から空気が容器内に設けられている送風機１１により吸い込まれ、矢印が示すように冷たい潜熱貯蔵器７の横を通過して送られる。そのとき熱交換が起こり、空気は冷やされたうえ、実施例に示すように出口１２を通って使用者の襟の周辺に導かれる空気管１３に到達する。そこで空気は適切な排気口群を通って排出される。これにより、潜熱貯蔵器に冷凍貯蔵媒質が存在する限り、空気冷却が起こり得るが、それは潜熱貯蔵器のサイズに応じて数時間も続くことが可能である。
【００３５】
さらに図１に示されるように、示される実施例において潜熱貯蔵器７の下方領域に液体管１４が設けられており、この液体管は使用者の肩越しに導かれていて手に掴めるようにできる。熱交換により冷凍貯蔵媒質は次第に解け、冷凍貯蔵媒質が解けた媒質よりも軽くなったあと、潜熱貯蔵器７の下の領域に集まって溜まる。そうなれば、使用者はそこに連結されている液体管１４を通じて必要に応じて解けた液体を吸飲することができる。ここであらかじめ指摘しておきたいことは、例えば、適切なネジ式の蓋や留め金式の蓋などを用いて、容器６は脱着可能に設けることができるし、また空気管13も液体管14も容器または潜熱貯蔵器に脱着可能に連結することもできることである。そのような脱着方式にすれば、特に液体管１４の場合、簡単に洗浄できるので便利である。もちろん、それぞれの連結個所では、それぞれの管を連結すると自動的に開いたり、連結を外したときは自動的に閉じる方式の適切なバルブ類を設けることも可能である。
【００３６】
図２は拡大原理図で本発明の第二の実施例である空調装置１ａを示す。潜熱貯蔵器７には注入口１５が設けられ、さしあたってこの注入口から潜熱貯蔵器に摂取可能の液体を注入することができる。潜熱貯蔵器７には弁１６を間において液体溜り１７が連結され、この液体溜りには図示の実施例のように液体管１４が脱着可能に連結してある。ここでも結合個所には弁または同類の機素を設けることができる。この液体溜り１７には熱交換により発生する解けた液体が集まる。すなわち、潜熱貯蔵器７から解凍液体が引き出されるわけである。この構造は、そこには液体の遮断層が形成される可能性が無いという利点を有する。特に、例えば、潜熱貯蔵器７の、プラスチック薄片から成る柔軟なケース９の場合は、ケース壁面が常に全面的に冷凍貯蔵媒質に密着し、その結果、通過してゆく空気への温熱または冷熱の移行が実現されうる。
【００３７】
液体溜り自体は飲料ボトルとして使うことができるし、また必要があれば、リュックサック状の外郭３からも、潜熱貯蔵器７からも実施例には図示されていない孔を通して取り出すことができる。また、使い始めのときから十分な飲料分量を確保しておくために、液体溜りにとりあえず飲料液体を注入しておくこともできる。
【００３８】
潜熱貯蔵器７と容器６との間に十分に大きい流れ断面積を確保できるように十分な空気隙間を実現するために、図示の実施例では潜熱貯蔵器７に突起状の適切なスペーサー１８が設けられる。容器６自体は、例えば、十分に剛強な形態を有することができるリュックサック状の外郭３に、適切な、例えば、スプリング状のスペーサー１９で支えるか、またはエアクッションの圧力によって支えることができる。あるいはまた、容器６はその弾力特性によりスペーサー１８に密着する。
【００３９】
冷却用の空気を吸入するための中央下の吸気孔１０は使われないときは適切な閉じキャップ２０により閉じることができる。この吸気孔の他にもう一つの吸気孔２１が設けられる。図示の実施例では、この吸気孔から送風機１１によりまだ冷却されていない空気が吸入されうる。この吸気孔２１は潜熱貯蔵器７の上部におけるすでに冷却された空気の領域に直接、または適切な導管を介して開口している。ここで空気混合がおこなわれる。図示の実施例ではフラップ状の調節要素２２により吸気孔２１を開閉でき、またはその開き度を調節することもできる。混合空気はそのあと空気管１３を経て使用者に向かって流れ出る。
【００４０】
図２はさらにコントロール装置２３を示す。このコントロール装置は、例えば、蓄電池またはバッテリーの形態の内蔵のエネルギ供給装置２４を備える。これについてはのちに述べる。いずれにしてもこの装置により空調装置の駆動が制御される。
【００４１】
図３は本発明の別の実施例としての空調装置１ｂを示す。ここで示されるのは、潜熱貯蔵器７の吸気孔１０に向いている下の領域は、吸気孔１２に向いている上の領域よりも著しく太いことである。これにより、導入される空気ないしは排出される空気による温度差にもとづく相異なる溶解挙動が相殺されるのである。すなわち、潜熱貯蔵器７は、より暖かい空気を受ける下の領域において、上の領域よりも速く溶解を促す。さらに、オプションで設けることができる液体溜り１７が鎖線で示される。同様にまたオプションで設けることができる、別の液体貯留器２５が示されているが、この液体貯留器はリュックサック状の外郭３に設けることができ、そして図示の実施例では場合によっては液体溜り１７と連結することができる。この液体貯留器２５は、場合によっては液体溜り１７も同様に、空調装置の駆動が始まっておらず、従って溶解した貯蔵媒質がまだ準備されていなくても、使用者がそこから摂取できる最初から満たされている液体貯留器として使われる。
【００４２】
図４は本発明の別の実施例を示す。この実施例は基本的に図３の実施例と同じである。しかし、こちらには、さらに別の吸気孔２１を通じてより暖かい混合用の周辺空気を吸入するための別の送風機２６が設けられている。この送風機２６もコントロール装置２３ないしは内蔵のエネルギ供給装置２４により駆動される。この吸気孔も必要に応じて閉じキャップ２７により閉じることができる。連結されている空気管１３の排気口１２もまた同様に閉じキャップ２８により閉じることができる。さらに、この図には、例えば、不意の液体流出を防ぐための液体管１４に対する閉じキャップとしても使える、液体管１４に設けられる閉じキャップマウスピース２９が示されている。
【００４３】
最後に、図５は原理図の形態でコントロール装置２３の操作パネル３０を示す。この操作パネルは、例えば、自由に手が届く、リュックサック状外郭３の背面に設けられる。しかし、同様にまた、背に背負った装置のままで操作パネルを使えるように側方に設けることもできる。
【００４４】
オンオフ・スイッチボタン３１が図示されているが、これは空気冷却装置を起動しようとしたときに操作する。これを操作すれば、空気を吸入し、冷却作用が始まるように、少なくとも送風機１１が自動的に始動する。さらに、詳しくは示されていないが、ディスプレイ３４に表示される希望の温度を設定できるセレクトスイッチ３３を含むサーモスタット３２が示されている。コントロール装置２３は、自動的に温度を希望の温度に制御することができる。それは給送される空気量を変化させるための送風機１１、またしかし、設けられている限りであるが、第二の送風機２６ないしは冷却されていない空気を導入する空気管の開度を変えることができる調節要素２２の作動に自動的に影響を与えることによって制御される。選択された温度にしぼり込むために、全ての必要な要素は自動的にコントロールされるわけである。
【００４５】
最後になったが、サーモスタットモードが望ましくない場合、使用者が温度調節のための調節要素２２の操作を、例えば、手でおこなうことができるためのスイッチ３５が設けられる。さらにまた、送風機のファンの強さを変化させうるために、送風機１１の回転数、そして場合によっては、第二の送風機２６の回転数を変化させることができるスイッチ３６が設けられている。このスイッチ３６は、スイッチ３６を押すことにより送風機１１のコントロールから第二の送風機２６のコントロールに切り換えることができるように、例えば、コンビ・ロック・ダウン・スイッチとして構成することができる。このようにして二つの送風機をコントロールする可能性が記号「Ｕ１/２」で示唆されている。
【００４６】
さらに、エネルギ供給用の複数の太陽電池３７が図示されている。これらの太陽電池を通じて、例えば、エネルギ供給装置２４を構成している蓄電池３８を継続的に充電することができる。さらに、エネルギ供給装置に対する充電状態表示器３９が、例えば、ＬＥＤの形態で設けられ、また潜熱貯蔵器に対する同様の充電状態表示器４０が設けられる。
【００４７】
本発明は以上に述べた実施例に限定されるものではない。例えば、ケース３をベルト方式で巻き締められる腹ベルトポッシェットまたは腰ベルトポッシェットとして構成すること、従ってやや小さく形成することが可能である。また、ショルダーバックの形態に構成することも考えられうる。さらに、各図に示された空気管１３の代りに空気管の端に大きく拡大する排出区間を設け、その区間に、例えば、半径方向にさまざまな方向に向かっている排出ノズルを配置し、それらの排出ノズルから冷却される空気が吹き出されうるようにすることが可能である。この平らな排出区間は、例えば、衣服の下に滑り込ませることによって、身体を冷やすことができる。最後に、サーモスタットを機能させるために、排気口における現在温度、場合によっては送風機（群）の回転数、さらにまた調節要素の位置のような重要なパラメータを把握するための適切なセンサ要素を設けることが可能であることを示唆しておきたい。さらにまた、調節要素２２の位置を変えるために、適切な、好ましくは電気方式による調節手段が小型の電動モータまたはそれに類した機器の形態で設けることはもちろん可能である。しかし、またスイッチ３５とメカニカルに連動する機構を設けることも考えられうる。
【００４８】
最後に示唆しておきたいことは、この個人用空調装置は組み合わされた冷却・飲料保存・装置として使わないで、飲料摂取の可能性と組合せられる加熱機器として使うこともできることである。この可能性は、例えば、この装置を非常に寒い環境で使うときに効果を発揮する。この場合では、潜熱貯蔵器（または、場合によっては、さらに一つの別の追加の潜熱貯蔵器）に熱い、摂取できる貯蔵媒質を注入する。その貯蔵媒質はその回りを通過する空気を温める役割を果たすわけである。貯蔵媒質が加熱モードの過程で熱交換の結果冷えたならば、液体を導き出し、飲むことができる。注入する液体としては、例えば、熱水または熱いお茶またはその他のあらゆる種類の熱い飲料が考えられうる。熱い貯蔵媒質の熱保存容量ないしは投入可能エネルギ容量は冷凍された貯蔵媒質の容量よりもはるかに乏しいのであるが、しかし長い時間をかければ空気温度上昇を達成することができ、この温度上昇は背負う使用者には心地よく感じられる。この構造の場合、貯蔵媒質はやはり液状で入っているのであるから、当然ながら別の液体溜りは必要でない。とはいっても、しかし、上記の説明において冷却装置として述べられた全ての他の本発明の構造はこの場合でも優れた形態として採用することができる。
【００４９】
以上に述べた装置は摂取可能の貯蔵媒質を入れて加熱装置として使うという形態であるが、これに代りに、摂取不可能である媒質を入れる、異なる潜熱貯蔵器を空調システムの要素として設けることも可能である。そうした潜熱貯蔵器は必要に応じて容器に挿入することができるようにして互換性を与え、そして例えば、摂取できないが、熱保存はできるワックス状媒質のような媒質を使うこともできる。そうした媒質は、例えば、電子レンジまたはオーブンあるいは同類の機器において加熱し、熱い状態で容器に入れることができる。そうすることにより、この個人用空調装置は内部を流れる空気を加熱する形態の暖房装置としても使うことができる。もっともこの場合では飲み物を摂取する可能性は与えられない。しかし、例えば、別体の液体貯留器を設けるか、または液体溜り（この場合では液体溜りそのものとしては必要とされないところの）に家を出るときに飲料を注入しておけば、飲み物を摂取する可能性は与えられるわけである。しかし、この場合ではその液体溜りは潜熱貯蔵器とは連結できない。しかし、以上に述べた方法により、空気加熱を実現する可能性が与えられるわけであるし、しかも、例えば、ワックス状の媒質を使えばかなり長時間にわたって空気加熱をおこなうことができるのである。このような別構造の潜熱貯蔵器は、例えば、本発明の個人用空調装置のオプション装備として購入してもらうこともできよう。貯蔵媒質の取り出しはおこなわれないのであるから、この場合での潜熱貯蔵器への注入や排出は不要となる。この場合においても、この個人用空調装置は冷却装置として使う場合の、今までに述べた構造上の特徴を失うことはない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による空調装置の第一実施例の原理略図
【図２】本発明による空調装置の第二実施例の原理略図
【図３】本発明による空調装置の第三実施例の原理略図
【図４】本発明による空調装置の第四実施例の原理略図
【図５】本発明による空調装置の操作要素を示す部分図
【符号の説明】
【００５１】
１    空調装置      ２    シャシ      ３    外  郭          ４    背負いベルト  ５    絶縁層        ６    容  器      ７    潜熱貯蔵器      ８    冷凍貯蔵媒質  ９    ケース      １０    吸気孔    １１    送風機        １２    出  口  
１３    空気管      １４    液体管    １５    注入口        １６    弁
１７    液体溜り    １８  スペーサー  １９    スペーサー    ２０    閉じキャップ２１    吸気孔      ２２    調節要素  ２３    コントロール装置
２４    エネルギ供給装置              ２５    液体貯留器    ２６    送風機
２７    閉じキャップ        ２８    閉じキャップ            ２９  マウスピース
３０    操作パネル  ３１    オンオフ・スイッチボタン        ３２  サーモスタット３３    セレクトスイッチ              ３４    ディスプレイ  ３５  スイッチ
３６    スイッチ    ３７    太陽電池  ３８    蓄電池
３９    充電状態表示器                ４０    充電状態表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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